Python：执行命令行指令

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简介
os.system
os.popen
subprocess.Popen()
参考文献

简介

在python中，调用外部命令行（linux中的shell、或者windows中的cmd）来执行指令，常用的有三种方式：

os.system(‘pwd’);
os.popen()
subprocess.Popen()

os.system

是os模块中最基础的部分，其他的方法一般是在该方法的基础上衍生来的。

每一条os.system指令在执行时，都会创建一个子进程在系统上来执行命令，子进程的执行结果是无法影响主进程的；

上述原理会导致当需要执行多条命令行的时候会得不到想要的结果，比如说：

import os

os.system('cd /home/xxx/')
os.mkdir('1.txt')

执行后会发现txt文件没有创建在/home/xxx/文件夹，而是创建在了本地，因为多条命令是独立的。

如果为了保证system执行多条命令可以成功，那么多条命令需要在一个os.system中执行，但需要用特殊的分隔符将它们隔开，如：

import os

os.system('cd /home/xxx/ && mkdir 1.txt')
os.system('cd /home/xxx/ ; mkdir 1.txt')

分号表示，这些命令会顺序执行下去；
&&表示，顺序执行，遇到执行错误的命令停下；
||表示，顺序执行，遇到执行成功的命令停止，后面不再执行；

os.system还有一个缺点，就是它的返回值只有0（成功）,1,2。他对pwd等指令是会打印出执行结果，但是这个结果是内部打印出的，不是以返回值的形式打印出的，我们根本拿不到。比如说：

import os
a=os.system('pwd')
print(a)

输出：

/home/ttss
0

如果无法忍受这个问题，那么可以考虑使用os.popen()

os.popen

os.popen()是打开一个管道来执行命令，并将命令的执行结果写入一个文件对象作为返回值。

调用格式：

os.popen(command, mode, bufsize)

command是待执行命令，后面两个命令可选；

mode，指示模式权限，r或者w，默认是r；

bufsize，指明了文件需要的缓冲大小。0表示无缓冲，1表示行缓冲；其他正值表示使用参数大小的缓冲，以字节为单位；负值表示使用系统的默认值。可以使用默认

import os

a=os.popen('pwd', 'r').readlines()
print a

# 输出：
# ['/et/ttss\n']

我们可以对返回的文件对象做继续操作。

这里需要注意两个地方：

关闭文件对象；
设置阻塞

返回的文件对象是需要关闭的，因此规范的写法是在with语句里使用os.popen

with os.popen(command, 'r') as p:
    r = p.read()

就不需要再手动的写p.close()

而且上面那种方式还有好处，就是利用read()的特性阻塞住主进程，只有子进程跑完了之后才能继续向下执行。

但是这也带来了一个坏处，主进程会被完全卡住，直到子进程跑完了之后，主进程才能read成功，接着往下执行。所以如果子进程永远也结束不了的话，那么主进程就会一直这么卡着。。。

比如说ping 127.0.0.1，默认是一直在执行的，然后我们：

import os

with os.popen('ping 127.0.0.1', 'r') as p:
        for i in p.readlines():
                print(i)
print('执行完成')

执行后前台就会一直卡着，也没有输出，因为子进程没有结束，所以主进程也拿不到任何返回值。。。。

除了这个地方比较坑之外，popen()还是比较好用的，自己注意下就行，千万不要执行无法退出的命令、或者需要进入交互模式的命令。

subprocess.Popen()

功能最丰富的一种方式，一般是推荐使用这个。

但是仍然做不到子进程边执行边输出哈。

感觉相比os.popen()，新增的功能有限，就是可以跟子进程交互了而已，如果不过分追求这一点的话，那么感觉也可以选择用os.popen()

subprocess新增的功能有：

wait()：手动阻塞主进程，等待子进程返回后，再执行下面的代码；

from subprocess import Popen, PIPE

p = Popen('sleep 100', stdout=PIPE, shell=True)
p.wait()
print('End')

pid()：返回子进程的PID；

from subprocess import Popen, PIPE
p = Popen('sleep 100', stdout=PIPE, shell=True)
print(p.pid)

poll()：检查子进程是否已经执行成功，没结束则返回None，结束则返回状态码。这个用处很大。

#-*- coding:utf-8 -*-

import time
from subprocess import Popen, PIPE

p = Popen('sleep 100', stdout=PIPE, shell=True)

while True:
    if p.poll() == None:
        print('程序执行中...')
        time.sleep(1)
    else:
        print('程序执行完毕, 状态码为：%s' % p.poll())
        break

returncode()：返回命令执行完之后的状态码。但是returnCode并不是实时刷新的，并不是每次调用就刷新这样子，而是显式执行一次p.poll()之后才会做刷新。

kill()：杀死子进程

from subprocess import Popen, PIPE

p = Popen('sleep 100', stdout=PIPE, shell=True)
print(p.pid)
p.kill()

terminal()：终止子进程，跟kill()差不多

from subprocess import Popen, PIPE

p = Popen('sleep 100', stdout=PIPE, shell=True)
print(p.pid)
p.terminate()

communicate()：用于跟子进程进行交互，返回一个元组，包含stdout、stderr；

from subprocess import Popen, PIPE

p = Popen('cat', stdin=PIPE, stdout=PIPE, shell=True)
print(p.communicate('hello world'))

stdout.readlines()：读取标准输出，一次性读取所有内容

from subprocess import Popen, PIPE

p = Popen('ls /home', stdout=PIPE, shell=True)
for line in p.stdout.readlines():
    print(line)

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